闵 骞
（江西省鄱阳湖水文局 九江 332800）
摘要：提出有效干旱天数概念；以7—10月干旱指数和有效干旱天数为综合干旱指标，确定鄱阳湖区1953—2003年历干旱等级，得到湖区近50年干旱序列，并对其进行频率分析。以有效干旱天数的出现时间为依据分析鄱阳湖区干旱的季节性特征。根据重旱与特旱年份7—10月降水空间分布，分析湖区干旱的空间变化特点。结合鄱阳湖区自然、社会、经济情况，探讨防旱减灾对策。
关键词：干旱特征 防旱减灾 鄱阳湖区
鄱阳湖区（指沿湖12个县区，分别是进贤县、南昌县、新建县；余干县、波阳县；都昌县、湖口县、庐山区、星子县、德安县、共青城、永修县）面积近20000km2，占江西省国土面积的12%；人口约700万，占全省总人口的15%；农田约1000万亩，占全省耕地的近1/4。该区域是江西省乃至中国重要的粮、棉、油、渔产区，是全国乃至全世界著名的重要农业区域之一。
鄱阳湖区位于亚热带湿润季风气候区内，降水的时程分配受东亚季风控制，季节变化和年际差异均很大，不仅洪涝灾害频繁出现，干旱灾害也较严重。湖区盛传“小旱年年有，大旱隔三、五”的民谚，是湖区干旱特征的真实写照，表明在鄱阳湖周围干旱的出现频率也很高，旱灾是该地区主要自然灾害之一，对湖区社会经济发展，尤其是农业生产构成严重威胁。
本文根据湖区1953—2003年水文资料，分析近50年来的干旱特征，探讨湖区防旱减灾的工程与非工程对策，为有关部门提供参考。
1 干旱统计与旱级确定
1.1 资料来源与使用
收集了鄱阳湖周围水文站的降水、蒸发及水位资料，作为统计湖区历年干旱程度的依据。其中湖区降水量由外洲、李家渡、梅港、渡峰坑、虎山、柘林、万家埠、康山、星子、湖口10站降水资料确定；蒸发量由康山、棠荫、都昌（蒸发实验站）3站地面E601蒸发器资料确定；湖泊水位由都昌站水位代替。
在鄱阳湖区，主要农作物的生长期一般在4—10月，其中4—6月为主要降水期，一般不缺水，缺水期通常在7—10月，故一般以7—10月作为鄱阳湖区关键干旱期[1，2]。因此，本文采用7—10月的降水量和蒸发量作为统计气象干旱的依据；同时以7—10月水位作为统计水文干旱的根据。
1.2干旱统计指标
1.2.1 气象干旱的统计
气象干旱的统计目的，是为了反映各年关键干旱期内气候的干燥程度，故选用7—10月干燥指数作为统计指标，其计算公式为：
K=ΣE/ΣP （1）
式中，K为气象干旱指标值；ΣE、ΣP分别为7—10月蒸发总量与降水总量，mm。
作者认为，对于气象干旱的统计，还应该考虑农作物的旱情具有降水不足逐日加重，降水足够及时解除的特点，即实际旱情不仅与关键干旱期内的降水多少有关，还与这一时期内的降水强度和时程分配密切相关。为此，作者在此提出一种能包含关键干旱期降水多少、强度及时间分布的干旱指标——有效干旱天数。
有效干旱天数（用m表示）的统计方法是：
①先统计6—10月（考虑到有些年份自6月份起就出现较严重的伏旱，故m的统计时间提前到6月份开始）每相邻两次降水之间的有效干旱天数mi，一年中可以得到几个mi，将它们相加，并取其（自前向后逐段）累加过程中的最大值，作为本年度的有效干旱天数，即：
m=max（Σ mi） （2）
②相邻两次降水之间的有效干旱天数，由下式计算：
mi=m´i-ΣPi/Eo(i) （3）
式中mi为第i段的有效干旱天数；m´i为该时段内日降水量小于临界日蒸发量Eo的天数，也即连续无有效降水天数；ΣPi为该时段之前最近一次降水的次降水量，mm；Eo(i)为临界日蒸发量，mm/d。需要注意的是，ΣPi的统计和Eo(i)的取用，都要作预先规定：根据农业气象学中采用的简易农田水分平衡[3]，超过田间持水量的降水，一般作为径流处理（计为弃水），所以本文规定ΣPi≤I（I为田间持水量）；在鄱阳湖区，进行水文分析与计算时一般取I=100mm[4]，故本文规定参与式（3）计算的ΣPi≤100mm（即ΣPi采用的是相对于干旱统计而言的有效降水量）；Eo(i)分别采用各月的多年平均日蒸发量，本文取7、8月份的Eo=5mm/d，6月和9月份的Eo=4mm/d，10月份的Eo=3mm/d。此外，还应注意到mi是有正、负值的，无论正、负值均应参加累加计算，最后以逐段累加过程中的最大累加值作为年度有效干旱天数。
将历年有效干旱天数m与历年湖区旱情（包括农田受旱面积、作物减产数量、农业直接损失等）及历年最低水位（指本年4月至次年3月水文年度内的最低水位）进行对此，其相关关系良好，说明以m作为年度气象干旱指标，具有良好的实用价值。
1.2.2 水文干旱的统计
水文干旱的统计目的，是为了表达各年度关键干旱期内江河湖的涸竭程度，同时也反映抗旱的困难程度，所以选用7—10月枯水位持续天数作为统计指标。
鄱阳湖7—10月内枯水位的确定，主要考虑与多年平均水位的关系及对湖周引、提水影响两个方面；都昌站的多年平均水位为14.02m，且周围大多数引、提水工程在13.5m水位以下会发生困难，综合这两个方面的因素，将都昌水位14m作为鄱阳湖枯水位的临界值。
1.3 历年旱级的确定
考虑到干旱对农作物的影响，主要发生在离湖岸线较远的丘陵地带，历年（年度）干旱等级由气象干旱指标进行划分。
由于干燥指数K与有效干旱天数m的量级不同，故首先对K和m分别进行分级，得出单指标干旱等级Nk与Nm，再由Nk和Nm确定综合干旱等级划分指标N´km。其中N´km为Nk和Nm的加权平均值，即N´km=0.4Nk+0.6Nm。
Nk和Nm的划分标准分别是：
①K=1—1.30时Nk=1，为轻旱；K=1.31—1.70时Nk=2，为中旱，K=1.71—3.10时Nk=3，为重旱；K≥3.11时Nk=4，为特旱（即极旱）。
②m=15—24时Nm=1，为轻旱；m=25—44时Nm=2，为中旱；m=45—69时Nm=3，为重旱；m≥70时Nm=4，为特旱。
最后由综合干旱等级指标N´km确定年度干旱等级Nkm：N´km=0.8—1.3时Nkm=1，为轻旱年；N´km=1.4-2.3时Nkm=2，为中旱年；N´km=2.4-3.4时Nkm=3，为重旱年；N´km≥3.5时Nkm=4，为特旱年。
根据以上旱等确定方法，对鄱阳湖区1953—2003年历年干旱进行分级，得到特旱年3个，重旱年8个（见表1）；中旱年15个，轻旱年12个；微旱年13个。对历年N´km序列进行频率分析，得
出特旱年与重旱年的重现期（同列于表1中，采用皮Ⅲ曲线作为拟合模型，其参数分别为N´km=1.60，Cv=0.70，CS/Cv=2）。
表1 鄱阳湖区特旱与重旱统计
|
干旱性质 |
特 旱（3 年） |
重 旱 （8年） |
|
年 份 |
1978 |
1967 |
1992 |
1963 |
2003 |
1966 |
1958 |
1968 |
1959 |
1964 |
1979 |
|
K |
5.62 |
5.24 |
2.32 |
4.47 |
3.06 |
2.19 |
2.12 |
1.83 |
1.43 |
2.77 |
2.62 |
|
Nk |
4 |
4 |
3 |
4 |
3 |
3 |
3 |
3 |
2 |
3 |
3 |
|
m |
78 |
70 |
71 |
47 |
64 |
56 |
59 |
46 |
64 |
27 |
37 |
|
Nm |
4 |
4 |
4 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
2 |
2 |
|
N´km |
4 |
4 |
3.6 |
3.4 |
3 |
3 |
3 |
3 |
2.6 |
2.4 |
2.4 |
|
Nkm |
4 |
4 |
4 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
|
T(a) |
25 |
25 |
16.7 |
13.5 |
9.2 |
9.2 |
9.2 |
9.2 |
5.8 |
5 |
5 |
2 干旱时空变化特征
2.1 干旱的季节性
统计历年有效干旱天数所处的时间，表明以出现在9月下旬和10月上旬的频率最高，其次是9月上、中旬和10月中、下旬；以7月上旬的频率最低，其次是7月中旬；7月下旬和8月上旬的出现频率高于8月中、下旬（见图1）。说明鄱阳湖区的干旱具有以下季节性特点：①以秋旱为主，伏旱出现得不多。②8月中、下旬有一段干旱相对间隙期，与湖区受热带低压与台风降水影响有关。③最严重的干旱期为9月上旬至10月中旬的50天，是抗旱的最关键时期。
2.2 干旱的年际变化
2.2.1 气象干旱的多年变化特征
从表1中可见，11个特、重旱年有5个发生在20世纪60年代，50、70年代各发生2次，另外2次分别出现在90年代和21世纪初。分别统计1953—1960、1961—1970、1971—1980、1981—1990、1991—2000年的K、m、N´km平均值，也表明近50年以来，以20世纪60年代的干旱最严重，其次是70年代，50、80、90年代的干旱较少、较轻（见表2）。
表2 不同年代干旱指标值对比
|
年 段 |
1953-1960 |
1961-1970 |
1971-1980 |
1981-1990 |
1991-2000 |
|
平均K |
1.33 |
2.34 |
1.98 |
1.39 |
1.24 |
|
平均m |
29 |
32 |
30 |
18 |
24 |
|
平均N´km |
1.6 |
2.0 |
1.7 |
1.1 |
1.1 |
从表1、2中还可以看出，从总体上说近40年来鄱阳湖的气象干旱呈现逐渐缓慢减弱的态势（图2中看得更加清晰）。但干旱灾情则呈现出逐渐加重的趋势，这与抗旱水利工程（如蓄、引、提水水库、渠闸及泵站）、尤其是乡、村自管小型水利工程年老失修、供水能力逐渐衰退紧密相关。
在鄱阳湖区，不仅干旱出现的频率高，连续发生严重干旱的次数也较多，例如1958—1961年和1976—1979年均连续4年出现中等以上的干旱，且内含2个重旱或特旱年；1958—1959年特旱与重旱相继发生；尤其是1966—1968年，连续3年出现特旱与重旱。表明鄱阳湖区的干旱在时程变化上，具有明显的群发性和阶段性，极容易造成水库蓄水不足、抗旱水源紧张的局面。虽然自1980年至今尚未出现上述情况，但应引起有关部门的高度重视，尤其是要制订切实可行的在当今城市、工业用水大幅增多、生态、景观用水必须保证条件下的连年重、特旱的应急预案。
2.2.2 水文干旱的多年变化特征
主要统计了鄱阳湖的干涸状况：以7—10月14m以下水位的持续天数和最低水位作为水文干旱指标，得到3个特旱年、8个重旱年（见表3）。
表3 鄱阳湖重旱、特旱统计
|
干旱性质 |
特 旱 |
重 旱 |
|
年 份 |
1978 |
1972 |
1971 |
1992 |
1959 |
1986 |
1976 |
1957 |
1997 |
2001 |
1996 |
|
14m水位以
下持续天数 |
84 |
83 |
76 |
67 |
54 |
53 |
49 |
45 |
44 |
40 |
33 |
|
最低水位（m） |
9.69 |
11.19 |
11.69 |
10.73 |
9.77 |
11.63 |
12.41 |
11.77 |
12.56 |
11.72 |
12.21 |
对照表1与表3，可见水文干旱的重、特旱年份与气象干旱的重、特旱年份相对应的只有1978、1992、1959、1966年4年，原因在于鄱阳湖枯水位及其持续时间长短不仅与江西五河来水有关，还受长河退水的影响。出现水文、气象干旱等级均很高（特旱或重旱）的年份，湖区缺乏抗旱水源的范围更大，抗旱更为困难，干旱灾情更加严重，已得到了历史统计资料的验证。水文干旱的多年变化与气象干旱的多年变化不完全一致，是湖区局部地区干旱与长江中下游大范围干旱出现时间（年份）、发生程度上存在一定差异的体现，对滨湖地区部分干旱年份（气象干旱等级高、水文干旱等级较低的年份）的抗旱有利。
1978年的水文干旱等级和气象干旱等级均是近50年来最高的，表明该年不仅旱得最严重，抗旱水源也最缺乏。湖区各地可以1978年干旱为防御对象，编制特大干旱抗旱预案和防旱规划。
2.3 干旱的空间分布
从全省范围看，鄱阳湖区是江西3个气象干旱重旱区域之一（另外两个是上饶市周围和南城县周围），而且是最大的一片重旱区[5]，其面积超过其它两个重旱区域面积之和的5倍。
在鄱阳湖区，如果以关键干旱期7—10月降水总量而论，干旱程度有自东南向西北逐渐加重的空间分布趋势，但差异不大。
3 防旱减灾对策探讨
根据鄱阳湖区干旱特征与旱灾特点，在分析湖区当前防旱抗旱中存在的主要问题的基础上，提出以下防旱减灾对策。
3.1 进一步重视防旱抗旱
干旱是鄱阳湖区气候变化的正常部分，重旱、特旱几年出现1次，甚至连年出现都是不可避免的必然事件，可见旱灾是湖区的主要自然灾害之一。虽然干旱不会造成结构物破坏及人员伤亡，但其影响时间长、范围大，对社会、经济、环境各领域均会构成重大威胁，甚至超过水灾的负面作用。
但鄱阳湖区的防旱抗旱当前仍然存在重视不够、投入不足等问题，而且较为突出，使得湖区防旱减灾综合能力薄弱，旱灾经济损失与负面影响呈现持续上升趋势。各级领导、各个部门应把防旱抗旱放在与防汛抗洪同等重要的位置，尤其是要建立稳定的防旱抗旱资源投入机制。
3.2 加大抗旱工程修复、改造、新建力度
鄱阳湖区现有防旱抗旱水利工程较薄弱，没有形成适应抗旱形势的完整体系。现有水利工程数量不足、规模不大，已有水利工程年老多病、失修低效是最显著的特点，一遇严重干旱，便出现滨湖平原望着湖水干死禾、丘陵山区泉涸塘竭地冒烟的情景。
应加大病险水库、堵塞渠道、残缺闸涵、毁损泵站的修复力度；对早年修建的配套设施不完善的抗旱工程要进行改造；大量恢复过去到处可见的山堰、池塘；适当新建远距离引水、高落差提水等骨干抗旱工程；鼓励民间集资大量兴建小型水库山塘，以形成鄱阳湖区功能齐全、效益显著的防旱抗旱水利工程体系，为湖区防旱减灾提供物质保障。
3.3 健全抗旱服务体系
抗旱服务体系包括抗旱组织和运作方式两个方面。在鄱阳湖区，抗旱服务组织很少，运作不正规是抗旱服务体系不健全的具体表现。目前湖区的抗旱服务主要在农村，多由农户家庭提供，具有设备落后、规模很小、收费较高、不能及时等缺陷，达不到机动、灵活、方便、快捷的抗旱服务要求，不利于农村对规模抗旱和长期抗旱的需求。
各级抗旱部门应把大力发展民间抗旱组织、强化其规范运作当作一件大事来抓，尽快在鄱阳湖区形成以县级抗旱组织为龙头、乡镇抗旱组织为纽带、村组抗旱组织为基础的组织网络和公益性服务与经营性服务相结合的运作方式，通过构建完善、健全的抗旱服务体系，为城乡防旱抗旱提供服务保证。
3.4 提高人工增雨效率
人工增雨是降低旱情、减轻旱灾的及时有效的手段，尤其在我国东、南部湿润地区，近几年来已经把它作为利用当地云水资源弥补径流资源不足、提高抗旱救灾效益的重大措施。近几年我省人工增雨也得到了很大的发展，在防旱减灾中发挥了重要作用。但鄱阳湖区人工增雨机会的利用率只从2000—2001年的约20%，上升到2002—2004年的30%左右，可见其潜力依然很大，应在今后的抗旱救灾中进一步提高湖区人工增雨机会的利用率和增雨效果，使其在防旱抗旱中作出更加突出的贡献。
3.5 尽快实行干旱风险管理制度
对于干旱的管理，湖区各地目前主要采用临旱时的危机管理办法，即等到干旱显露时才作抗旱打算，往往造成贻误抗旱时机、影响抗旱效果的被动局面。
目前美、澳等发达国家已在实行超前的干旱风险管理，强调在干旱发生前着手准备、减轻、预测和预警工作，其目的是降低随后而来的干旱的不利影响。主要包括干旱风险的评估、防旱规划的研制、抗旱预案的制订、干旱与旱灾监测、预测、预警系统的建立、旱灾损失补偿办法的制定等内容。
当前鄱阳湖区虽然已在着手上述有关工作，但均不够完善和深入，尤其是旱情的长期、超长期预测预报和旱灾经济补偿两个方面的工作，仍处于探索阶段。今后应将干旱风险管理机制的建立作为一项重大工作，特别是在干旱政策的制定、防旱减灾立法及旱灾保险等补偿办法的出台等方面，尽快做出成果。
4 结语
本文利用鄱阳湖区多站点降水、蒸发资料，确定了湖区1953—2003年历年干旱等级，以此为依据，分析了湖区近50年来的干旱特征，表明鄱阳湖区干旱频繁、旱灾严重，防旱抗旱是湖区社会经济持续发展的重要活动之一。
通过分析与探讨，提出进一步重视防旱抗旱；加大蓄、引、提水工程修复、改造与新建力度，健全抗旱服务体系，提高人工增雨效率，实施干旱风险管理，是做好鄱阳湖区今后防旱抗旱减灾工作的有效途径和解决湖区干旱、旱灾问题的适宜对策。
参考文献
1 张本主编，鄱阳湖研究。上海：上海科学技术出版社，1988，102—258。
2 杨巧言主编，江西省自然地理志。北京：方志出版社，2003，76—82。
3 裴步祥编者，蒸发和蒸散的测定与计算。北京：气象出版社，1989，65—98。
4 胡凤彬编著，水文站网规划。南京：河海大学出版社，1993，33—94。
5 董鸿彪主编，江西水旱灾害。南昌：江西省水利厅出版，1995，173—267。
